极端气候条件下山区公路路基稳定性与防护技术优化

1 引言

随着全球气候变化的加剧，极端气候事件在山区频发，暴雨、冰雪、冻融及强风等恶劣条件对公路路基的稳定性构成了严重威胁。山区地形复杂、地质条件多变，路基长期暴露于自然环境中，易受气候因素影响而发生沉降、滑移甚至坍塌，严重影响交通安全与通行能力。为应对这一挑战，有必要从路基失稳机理出发，结合工程实践经验，优化防护技术体系，提升路基在极端条件下的抗灾能力与耐久性。本文围绕极端气候条件下山区公路路基稳定性与防护技术优化展开研究，旨在为山区公路的设计、施工与养护提供科学依据与实用技术支撑。

2 路基稳定性影响因素分析

2.1 极端气候因素影响

极端气候条件是导致山区公路路基失稳的重要外部驱动力。暴雨事件会显著增加路基含水量，降低土体强度与抗剪性能，引发路基软化、沉降甚至滑坡。冰雪和冻融循环则通过反复冻结与融化改变路基结构状态，导致土体体积变化、孔隙水压力波动，形成冻胀与融沉病害。强风与持续降雨的组合作用会加速坡面侵蚀，破坏路基边坡稳定性。

此外，高温与干旱条件可能引起路基土体干裂，形成贯通裂缝，降低整体承载能力。气候变化背景下，极端事件的频率与强度呈现上升趋势，对路基的长期稳定性提出更高要求。针对不同气候类型，应采取差异化的防护与监测措施，以提高路基对恶劣环境的适应性与抗灾能力[1]。

2.2 地质地形条件影响

山区地质构造复杂，岩层破碎、断层发育及不良地质现象普遍存在，为路基失稳提供了内在条件。软弱岩层、风化碎屑及高含水量黏土等不良地基在外部扰动下易发生变形，导致路基沉降或滑移。地形坡度与坡向决定了地表径流路径与汇水条件，陡峭坡面易形成集中冲刷，加剧边坡侵蚀与失稳风险。

地下水的分布与动态变化同样影响路基稳定性，水位上升会增加孔隙水压力，降低土体有效应力，诱发软土地基沉降或边坡失稳。在工程选址与设计阶段，应充分勘察地质地形条件，识别潜在风险源，并采取针对性的地基处理与防护措施，从源头上降低失稳概率。

2.3 工程建设与运营影响

工程建设过程中的开挖、填筑及弃土处理等活动改变了原始地形地貌与水文条件，可能破坏边坡平衡，引发新的地质灾害。施工质量控制不足，如压实度不够、填料选择不当或排水系统不完善，会直接影响路基强度与稳定性。运营阶段，车辆荷载的长期反复作用将加速路基累积变形，降低承载能力。

此外，养护不及时或措施不当会使初期微小病害逐步发展为严重问题，如裂缝扩展、排水失效及边坡冲刷加剧。在极端气候条件下，这些工程因素与自然因素相互叠加，显著增加路基失稳风险。因此，应在建设阶段强化质量管控，在运营阶段建立完善的监测与养护体系，实现对路基状态的动态管理与及时修复[2]。

3 防护技术优化与应用

3.1 排水系统优化设计

排水系统在山区公路路基防护中起着基础性作用，其设计质量直接关系到路基在极端气候条件下的稳定性。应结合地形特点与水文条件，构建完善的地表与地下排水体系，确保在暴雨、冰雪融水等情况下能够迅速排出水分，避免渗入路基结构。地表排水可通过设置截水沟、边沟、排水沟及急流槽等设施，将坡面径流与路基范围内的积水及时引至安全区域，减少冲刷与入渗。

地下排水则需针对地下水富集区、软弱地基及高填方路段，采用盲沟、渗沟、透水层及排水井等结构，降低地下水位并疏导孔隙水，缓解孔隙水压力对路基强度的削弱。在设计过程中，应注重排水路径的顺畅性与系统的整体协同，避免局部积水或排水不畅形成隐患。同时，可采用新型透水材料与防渗结构，提高排水效率与耐久性。通过排水系统的优化，能够显著减少水分对路基的侵蚀与软化，为路基在极端气候条件下保持稳定提供重要保障。

3.2 加固与支护技术改进

加固与支护技术是提高山区公路路基稳定性的核心手段，应根据地质条件、气候特征与失稳模式进行针对性设计。对于软弱地基，可采用换填、压实、挤密或化学加固等方法，提高地基承载力与抗剪性能；对于高陡边坡与不良地质路段，可采用锚杆、锚索、抗滑桩、挡土墙及主动防护网等结构，增强边坡稳定性并限制变形发展。

在极端气候条件下，支护结构需具备良好的耐久性与抗疲劳能力，能够承受反复冻融、干湿循环及强降雨的长期作用。新型材料与结构体系的引入，如高强纤维复合材料、模块化支护构件及柔性防护系统，可在保证加固效果的同时简化施工流程并降低后期维护成本。此外，应注重结构与环境的协调性，减少对周边生态的扰动。通过加固与支护技术的持续改进与优化，可显著提升路基在恶劣环境下的抗灾能力与使用寿命。

3.3 植被防护与生态修复

植被防护是山区公路路基防护的重要组成部分，兼具生态修复与工程防护功能。通过在边坡与路基两侧种植适宜的乡土植物，可有效减少坡面侵蚀，改善土壤结构，提高土体抗剪强度，并调节地表径流与地下水动态。植被的根系网络能够增强土体整体性，叶片与地表覆盖物则可减缓雨水冲击，降低冲刷速率[3]。

在极端气候条件下，应选择耐旱、耐寒、耐贫瘠且生长迅速的植物品种，以确保植被系统的稳定性与可持续性。结合工程措施与生态修复技术，如三维植被网、生态袋及喷播绿化等，可在短期内形成有效的防护层，并逐步实现生态系统的自我维持与演替。植被防护与生态修复不仅能够提升路基稳定性，还能改善路域生态环境，减少水土流失，实现工程建设与自然环境的和谐共生。

4 结语

本文围绕极端气候条件下山区公路路基稳定性与防护技术优化开展研究，从极端气候、地质地形及工程建设与运营等方面分析了影响路基稳定性的主要因素，并提出了排水系统优化、加固与支护技术改进以及植被防护与生态修复等综合防护策略。研究表明，科学合理的防护体系能够显著提升路基在暴雨、冰雪、冻融及强风等恶劣条件下的抗灾能力与耐久性，有效降低失稳风险，延长道路使用寿命并减少维护成本。在气候变化背景下，应进一步推动多技术融合与创新应用，强化监测预警与动态管理，完善设计标准与施工规范，为山区公路的安全运营与可持续发展提供坚实的技术保障。未来研究可结合长期监测数据与现场试验，持续优化防护方案，提升技术的适应性与经济性，以应对日益复杂的极端气候挑战。

参考文献

[1]崔建明.山区公路路基路面稳定性分析与加固技术探讨[J].中文科技期刊数据库（全文版）工程技术，2025（1）：145-148.

[2]程颜，刘伦波.山区公路路线设计中高填深挖路段的技术优化与稳定性研究[J].中文科技期刊数据库（全文版）工程技术，2025（7）：060-063.

[3]程军勇.西南山区高速公路路线设计优化的探讨[J].江西建材，2017（20）：151-152.